추시계는 어떻게 늘 같은 빠르기로 시간을 잴까?
How does a pendulum clock keep steady time?
추시계는 태엽이 풀려 진자가 조금 덜 흔들려도, 어떻게 같은 빠르기로 시간을 잴까요?
무슨 일이 일어났나
추시계는 진자가 가진 «자연스러운» 진동 주기로 시간을 나눕니다(NIST). 톱니바퀴는 진자가 한 번 오갈 때마다 정해진 만큼씩만 돌게 되어 있습니다.
진자의 주기는 줄 길이와 중력이 정하고, 작게 흔들릴 때는 흔들림 크기와 거의 상관없습니다. 그래서 태엽이 약해져 덜 흔들려도 박자가 거의 그대로입니다.
반 번 흔들리는 데 1 초 걸리는 진자(NIST)는 길이가 약 0.994 m 이고, 시뮬레이터에서 한 번 왕복이 2.00 초입니다. 그래도 10° 와 5° 사이의 0.003 초 차이가 하루 4 만 3 천 번 쌓이면 2 분쯤이 되므로, 흔들림을 고르게 지키는 것도 중요합니다.
NIST 에 따르면 하위헌스의 초기 진자시계는 하루 오차가 1 분 아래였고, 1721 년 조지 그레이엄은 온도에 따라 진자 길이가 바뀌는 것을 바로잡아 하루 1 초까지 줄였습니다.
💡 생활 속 예시
- 벽에 걸린 추시계 아래쪽 추를 나사로 조금 올리면(진자를 짧게 하면) 시계가 빨라집니다.
- 여름에 추시계가 조금씩 늦어진다면, 더위에 진자 막대가 늘어나 주기가 길어졌을 수 있습니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 물리학 실험 · 역학 [12물실02-06]
- 일본 · 小学校 第5学年 振り子の運動
출처
이어서 보기
같은 단원 · 진동
- 개념나비 효과 (카오스)
- 개념점점 잦아드는 진동 (감쇠 진동)
- 개념흔들림이 커지는 때 (공명)
- 개념단진동
- 개념진자의 주기 (단진자)
- 개념용수철 진자
- 왜? 질문무거운 추를 단 진자는 더 천천히 흔들릴까?
- 왜? 질문이중 진자는 왜 다음 움직임을 내다보기 어려울까?
- 왜? 질문군인들은 왜 다리를 건널 때 발을 맞추지 않을까?
- 왜? 질문달에서는 그네가 왜 더 천천히 흔들릴까?
- 왜? 질문그네는 왜 발을 구르면 더 높이 올라갈까?
- 왜? 질문그네를 더 밀어 주지 않으면 왜 점점 멈출까?
- 왜? 질문용수철에 매단 추는 왜 위아래로 계속 오르내릴까?
- 작동 원리빌딩 흔들림을 잡는 추 (동조 질량 감쇠기)
- 실험실과 너트로 만드는 공명 진자 실험
- 실험폰 진자로 중력 가속도 재기